華 維

(成都信息工程大學(xué) 大氣科學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610225)

近年來,教育部等多家部委先后發(fā)布了關(guān)于研究生教育改革的一系列重要文件,明確要求研究生培養(yǎng)要強化實踐基地建設(shè),突出創(chuàng)新實踐,突出科教融合和產(chǎn)學(xué)結(jié)合。相關(guān)文件的出臺勢必對大氣科學(xué)類研究生的培養(yǎng)工作起到重要促進作用[1-2]。據(jù)統(tǒng)計,我國開展大氣科學(xué)類研究生培養(yǎng)的高等院校和科研院所已超過20所,大氣科學(xué)類研究生年招生規(guī)模已接近千人,且大部分畢業(yè)后進入氣象部門就業(yè)[3]。氣象院校應(yīng)更加重視應(yīng)用型人才實踐能力的培養(yǎng),以適應(yīng)氣象行業(yè)的快速發(fā)展[4-7]。

成都信息工程大學(xué)前身為成都氣象學(xué)院,是原中國氣象局直屬的三所氣象院校之一。學(xué)校現(xiàn)為四川省和中國氣象局共建、四川省重點發(fā)展的省屬普通本科院校,氣象行業(yè)特色鮮明。為使培育的大氣科學(xué)類研究生具有較強的實踐能力和創(chuàng)新本領(lǐng),實現(xiàn)學(xué)校與行業(yè)、教學(xué)與業(yè)務(wù)的無縫銜接,將氣象業(yè)務(wù)和科學(xué)研究全鏈條融入教學(xué)實踐環(huán)節(jié),我們依托局校合作和校企合作平臺,建設(shè)了符合行業(yè)和企業(yè)需求、氣象特色顯著的大氣科學(xué)類研究生校內(nèi)實踐基地[8-11]。

1 大氣科學(xué)類研究生的培養(yǎng)方向和定位

正確的培養(yǎng)方向、準確的定位和合理的交叉融合是培養(yǎng)高素質(zhì)氣象人才的基礎(chǔ)。氣象院校應(yīng)根據(jù)大氣科學(xué)類研究生所服務(wù)的氣象行業(yè)和企業(yè)的需求,采用“面向行業(yè)需求、適應(yīng)行業(yè)特點、適合行業(yè)發(fā)展”的原則,對大氣科學(xué)類相關(guān)專業(yè)研究生應(yīng)具備的業(yè)務(wù)能力和研發(fā)能力要求進行梳理和分析,確定其培養(yǎng)方向和定位。我校按照“依托行業(yè),局校一體,交叉融合,突出特色”的發(fā)展思路,以及原部委直屬高校時期中國氣象局對我校提出的“氣電結(jié)合,以電為主”的學(xué)科布局特點,形成了以大氣科學(xué)為基礎(chǔ),信息與通信工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、環(huán)境科學(xué)與工程和網(wǎng)絡(luò)空間安全等多學(xué)科交叉融合的學(xué)科群體系,成為培養(yǎng)覆蓋從氣象數(shù)據(jù)觀測、大氣科學(xué)基礎(chǔ)理論和氣象業(yè)務(wù)研發(fā)全流程的高層次應(yīng)用型人才的重要基地。在分析大氣科學(xué)學(xué)科群各學(xué)科的交叉性、獨立性和相同性基礎(chǔ)上,提出以“面向行業(yè)、聚焦業(yè)務(wù)、立足學(xué)生、夯實基礎(chǔ)、強化應(yīng)用、激發(fā)創(chuàng)新”為特色的實踐教育理念,凝練了大氣科學(xué)類研究生的基礎(chǔ)能力和核心能力要求(表1)。

表1 大氣科學(xué)類研究生能力分析表

2 大氣科學(xué)類研究生實踐基地建設(shè)目標和組成

實踐基地的建設(shè)和實踐項目以培育大氣科學(xué)類研究生創(chuàng)新實踐能力、滿足行業(yè)需求、勝任崗位需要為目標,具體包括：

(1) 以培養(yǎng)氣象業(yè)務(wù)相關(guān)崗位基本能力作為研究生實踐教學(xué)基地的基礎(chǔ)功能,以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和提升研發(fā)能力為中心目標。根據(jù)以氣象業(yè)務(wù)為牽引、以鍛煉能力為宗旨、局校校企聯(lián)動的培養(yǎng)理念,合理構(gòu)建實踐教學(xué)體系,力求實踐實訓(xùn)內(nèi)容體現(xiàn)行業(yè)性、針對性和實效性。實踐基地根據(jù)研究生未來發(fā)展方向分3個培養(yǎng)層次,分別為氣象部門的一線業(yè)務(wù)人員、具備較強研發(fā)能力的業(yè)務(wù)骨干人員和行業(yè)持續(xù)發(fā)展所需的優(yōu)秀創(chuàng)新人才。

(2) 學(xué)科群各專業(yè)畢業(yè)生采用崗位資格認證制和培訓(xùn)相結(jié)合的實踐體系。要求大氣科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生參加中國氣象局組織的新任預(yù)報員上崗資格考試,要求相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生參加氣象觀測崗位培訓(xùn)、天氣雷達標定原理與技術(shù)培訓(xùn)及雷達組網(wǎng)協(xié)同觀測培訓(xùn)等。

(3) 將氣象部門的現(xiàn)代化業(yè)務(wù)體系和業(yè)務(wù)系統(tǒng)引入實踐教學(xué)。近年來通過中國氣象局,引進了強對流天氣短時臨近預(yù)報系統(tǒng)、氣象風(fēng)險預(yù)警服務(wù)平臺、中國氣象局衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)、氣象信息綜合分析處理系統(tǒng),購置了地基多要素氣象數(shù)據(jù)觀測儀、大氣邊界層觀測儀、地氣通量觀測儀、大氣環(huán)境與污染觀測儀、小型移動性氣象站、輻射觀測儀、SGI和曙光服務(wù)器等。這些系統(tǒng)和平臺,作為實踐能力培養(yǎng)的載體,較好地滿足了學(xué)校教學(xué)實踐的硬件需求,同時也符合氣象部門對畢業(yè)生實踐能力的期望。

在學(xué)科群實踐基地建設(shè)中,依托四川省氣象預(yù)報實驗教學(xué)示范中心、四川省氣象預(yù)報虛擬仿真實驗教學(xué)中心和成都信息工程大學(xué)氣象科技(普)文化園(全國氣象科普教育基地)等,組建了氣象預(yù)報實踐中心；整合大氣探測技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心、中國氣象局大氣探測重點開放實驗室、大氣探測技術(shù)四川省虛擬仿真實驗教學(xué)中心和四川省氣象探測技術(shù)及裝備工程技術(shù)研究中心,組建了大氣探測技術(shù)實踐中心；以中國氣象局氣象信息技術(shù)聯(lián)合研究中心、四川省信息化應(yīng)用支撐軟件工程技術(shù)研究中心、軟件自動生成與智能服務(wù)四川省重點實驗室、氣象信息與信號處理四川省高校重點實驗室和氣象信息共享與數(shù)據(jù)挖掘四川省高校重點實驗室,設(shè)置了氣象信息化實踐中心；以圖形圖像智能系統(tǒng)四川省協(xié)同創(chuàng)新中心為基礎(chǔ),組建了氣象圖形處理實踐中心；以高原大氣與環(huán)境四川省重點實驗室和大氣環(huán)境模擬與污染控制四川省高校重點實驗室為基礎(chǔ),組建了大氣污染防控實踐中心。通過相關(guān)平臺實踐教育,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、管理能力、研發(fā)能力和創(chuàng)新能力,并依托研究生教務(wù)數(shù)據(jù)平臺,對實踐教學(xué)過程進行信息化管理,實現(xiàn)了實踐基地利用效率的最優(yōu)化和最大化。

3 學(xué)科群實踐基地的具體功能

3.1 氣象預(yù)報暨氣象公共基礎(chǔ)實踐中心

氣象預(yù)報實踐中心主要用于大氣科學(xué)專業(yè)研究生的實踐教學(xué),核心在于培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)素養(yǎng)和崗位技能,相關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)主要由大氣科學(xué)學(xué)院承擔。該實踐平臺充分利用引進的與氣象部門同步更新的業(yè)務(wù)體系和業(yè)務(wù)系統(tǒng),輔以虛擬仿真實驗等手段,實現(xiàn)了學(xué)生預(yù)報實踐與氣象部門預(yù)報業(yè)務(wù)相結(jié)合,力求在氣象預(yù)報實踐環(huán)節(jié)中,鍛煉學(xué)生對強對流天氣過程分析能力和預(yù)報思路快速構(gòu)建能力,一定程度上克服了過去傳統(tǒng)實踐項目內(nèi)容與氣象部門業(yè)務(wù)要求脫節(jié),導(dǎo)致用人單位滿意度不高的問題。通過實踐,絕大部分學(xué)生達到中國氣象局預(yù)報員上崗考試要求。平臺還承擔了學(xué)科群相關(guān)專業(yè)研究生基礎(chǔ)課程實踐環(huán)節(jié)教學(xué)任務(wù),著重關(guān)注非大氣科學(xué)專業(yè)研究生涉及的天氣學(xué)和動力氣象等大氣科學(xué)基礎(chǔ)課程中的實踐內(nèi)容,促進了非大氣科學(xué)專業(yè)研究生對氣象學(xué)基礎(chǔ)知識的更好掌握。學(xué)科群氣象預(yù)報實踐中心的主要實踐項目如表2所示。

表2 氣象預(yù)報實踐中心實踐項目

表2(續(xù))

3.2 大氣探測技術(shù)實踐中心

大氣探測技術(shù)實踐中心主要用于氣象探測技術(shù)專業(yè)研究生的實踐教學(xué),使他們掌握相關(guān)專業(yè)知識和專業(yè)技能,熟悉氣象部門中涉及的地面觀測系統(tǒng)、探空系統(tǒng)以及氣象雷達與衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的檢測與運維崗位,相關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)主要由大氣探測學(xué)院承擔。為達到畢業(yè)生“畢業(yè)零培訓(xùn)上崗”的學(xué)習(xí)效果,實踐中心走訪了中國氣象局綜合觀測司、大氣探測中心、人工影響天氣辦公室、裝備中心等主要業(yè)務(wù)部門,對崗位需求進行了大量調(diào)研和分析,提出“整合校內(nèi)探測裝備資源+中央支持地方新建探測設(shè)備”的建設(shè)思路,以氣象部門現(xiàn)役先進大氣探測裝備作為實踐教學(xué)載體進行實踐教學(xué)。學(xué)科群大氣探測技術(shù)實踐中心實踐項目見表3。

表3 大氣探測技術(shù)實踐中心實踐項目

3.3 氣象信息化實踐中心

氣象信息化實踐中心主要承擔信號與信息處理和信息安全專業(yè)研究生的實踐教學(xué),側(cè)重于氣象雷達信號處理、氣象信息傳輸及安全防控等領(lǐng)域。通過實踐,學(xué)生能夠熟悉氣象部門中涉及的氣象雷達檢測與運維、氣象信息處理、氣象網(wǎng)絡(luò)安全等崗位,相關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)主要由大氣探測學(xué)院和網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院共同承擔。為了更好地滿足氣象部門對學(xué)生信息化能力的要求,學(xué)校進一步突出了氣象信息處理特色,開展氣象雷達回波算法、氣象雷達信號質(zhì)量算法改進和多通道信號處理誤差標定算法等實踐內(nèi)容。同時及時追蹤大數(shù)據(jù)領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域發(fā)展趨勢,設(shè)置了氣象大數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)實踐系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全攻防實踐系統(tǒng)等。學(xué)科群氣象信息化實踐中心實踐項目詳見表4。

表4 氣象信息化實踐中心實踐項目

3.4 氣象圖形處理實踐中心

氣象圖形處理實踐中心主要承擔計算機專業(yè)研究生的實踐教學(xué),使他們掌握相關(guān)氣象圖形智能識別領(lǐng)域的專業(yè)知識和技能,熟悉氣象部門中涉及的天氣系統(tǒng)自動化識別、氣象大數(shù)據(jù)圖像融合分析、衛(wèi)星氣象圖像同化、探測成像等崗位,相關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)主要由計算機學(xué)院承擔。我校已建設(shè)了圖形圖像智能系統(tǒng)四川省協(xié)同創(chuàng)新中心等平臺,目前正積極爭取中國氣象局無縫隙精細化智能化氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)項目的支持,希望進一步擴大實踐場地,并深化實踐內(nèi)容,使之與最新業(yè)務(wù)發(fā)展相結(jié)合。學(xué)科群氣象圖形處理實踐中心實踐項目詳見表5。

表5 氣象圖形處理實踐中心實踐項目

3.5 大氣污染防控實踐中心

大氣污染防控實踐中心主要承擔3S集成與氣象應(yīng)用專業(yè)研究生的實踐教學(xué),使他們掌握大氣污染防控領(lǐng)域的專業(yè)知識和技能,熟悉氣象部門中涉及的大氣污染預(yù)報預(yù)警、大氣環(huán)境容量評估、大氣污染監(jiān)測等崗位,相關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)主要由資源環(huán)境學(xué)院和大氣科學(xué)學(xué)院共同承擔。我校建設(shè)了城市氣象與環(huán)境觀測站等平臺,可以很好地為相關(guān)專業(yè)學(xué)生提供實踐條件。學(xué)科群大氣污染防控實踐中心實踐項目詳見表6。

表6 大氣污染防控實踐中心實踐項目

3.6 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中心

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力,學(xué)科群相關(guān)學(xué)院均設(shè)置了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中心,通過科技學(xué)術(shù)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽活動,形成了“課堂教學(xué)—基地實踐—行業(yè)參與”三位一體的實踐模式,有利于提高學(xué)生的社會實踐能力、團隊協(xié)作能力、獨立的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。以大氣科學(xué)學(xué)院為例,近年來共獲“共享杯”“高教社杯”“蘭景杯”和“創(chuàng)青春”等國家級學(xué)科競賽獎項12項；獲得“挑戰(zhàn)杯”“蜂云谷杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等省級獎項 31項。

4 結(jié)語

成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)類研究生校內(nèi)實踐基地建設(shè),圍繞國家氣象現(xiàn)代化和國民經(jīng)濟發(fā)展對高層次應(yīng)用型氣象人才培養(yǎng)的需求,將不同專業(yè)的研究生作為大氣科學(xué)類研究生進行綜合培養(yǎng)。開展了以行業(yè)需求為導(dǎo)向的實踐教學(xué)改革,在實踐教學(xué)理念、學(xué)科交叉融合、實踐項目設(shè)置、學(xué)生科學(xué)研發(fā)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面取得了顯著成績,特別是凝練了以“面向行業(yè)、聚焦業(yè)務(wù)、立足學(xué)生、夯實基礎(chǔ)、強化應(yīng)用、激發(fā)創(chuàng)新”為特色的實踐教育理念,為培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實，業(yè)務(wù)熟練，具有創(chuàng)新精神和科技研發(fā)能力，能夠適應(yīng)大氣科學(xué)未來發(fā)展的高層次人才,奠定了良好的基礎(chǔ)。